光学薄膜理论培训1-利达光电

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1、1光学薄膜技术培训精密薄膜工程部2010年7月15日2目录一、光学薄膜基础知识二、真空及真空系统三、薄膜的制备技术四、薄膜制备工艺五、薄膜材料六、膜厚的监控七、光学薄膜的性能和检测八、光学薄膜产品的常见疵病及相应的注意事项九、膜系设计相关一、光学薄膜基础知识41、光是什么？光是一种电磁波，可见光波长范围是380～760nm；红外光为约760到107nm量级；紫外光1-380nm；比紫外光短的还有X射线、γ射线（<0.001nm）等；而比红外长的就是我们熟悉的无线电波。2、什么叫做光学薄膜？所谓光学薄膜首先它应该是薄的基于光的干涉效

2、应（比如光圈——牛顿环，也是基于光的干涉效应）61.减反膜2.滤光膜3保护膜4内反射5外反射6高反膜7分束膜8分色膜9偏振膜10导电膜3、光学薄膜的类型与符号4、光学薄膜在光学系统中的作用提高光学效率、减少杂光。如减反射膜（AR）、高反射膜（HR）实现光束的调整或再分配。如分束膜、分色膜、偏振分光膜就是根据不同需要进行能量再分配的光学元件。通过波长的选择性透过提高系统信噪比。如窄带及带通滤光片、长波通、短波通滤光片。实现某些特定功能。如ITO透明导电膜、憎水膜、透明超硬膜等5、当前最热门的应用领域8数码相机用的IR-CUT（OLP

3、F系列）减反射膜（AR）----永远的热门投影显示光学系统----包括LCD、DLP、LCOS光通讯：DWDM(densewavelenghdivisionmultiplexer)滤光片激光领域----激光反射腔高反射膜液晶领域----ITO膜二、真空与真空系统1、真空10（1）、定义真空是压力低于一个大气压的任何气态空间。一般采用真空度来表示真空的高低。（2）、单位真空度以压强为单位来度量，压强高表示真空度低，压强低标识真空度高。真空度的国际单位是帕斯卡，简称帕（Pa）。大气压强为105Pa1、真空11真空在薄膜制备中的

4、作用（1）减少蒸气分子与残余气体分子的碰撞；（2）抑制残余气体和蒸发分子之间的反应；分类特性粗真空低真空高真空超高真空真空度范围（Pa）＞103102~10-110-1~10-6＜10-6气流特点气体分子之间有大量碰撞过渡区域气体分子之间较少碰撞气体分子之间间几乎不碰撞一般要求在高真空下镀膜（3）、分类2、真空系统－真空泵泵名原理工作范围机械泵机械压缩排除气体105~10-2Pa罗茨泵机械压缩排除气体104~10-2Pa扩散泵蒸汽流携带排除气体100~10-6Pa（1）、常见真空泵①机械泵常见种类：旋片式、定片式和滑阀式；旋片式，

5、噪音最小，运转速度高（1000转/分），是真空镀膜常用的机械泵；主要构成：定子、转子、嵌于转子的两个旋片及其弹簧；机械泵油的作用：密封、润滑，提高压缩率；机械泵油的要求：低的饱和蒸气压，一定的粘度，较高的稳定性；2、真空系统－真空泵2、真空系统－真空泵不能在大气下工作，当压强＜10+4Pa时才可启动。转速较大可以达到3000转/分。关机时，在关闭罗茨泵后，需要等待30秒，让罗茨泵逐渐停止转动后，方可关闭机械泵②罗茨泵2、真空系统－真空泵2、真空系统－真空泵结构：冷阱、铝制的各级伞形喷嘴（一般为三级喷嘴）和蒸气导管是扩散泵的核心部分

6、。ploycold的作用：减少返油和排除水气必须在压强＜7Pa，才可启动、工作。③扩散泵2、真空系统－真空泵评价真空泵的两个重要的性能参数极限压强——该泵所能获得的最低压强抽速——单位时间内的抽气能力（2）、评价真真空泵的两个参数2、真空系统－真空泵三、薄膜制备技术1、常用薄膜制备技术薄膜的制备方法分为a.PVD(1)热蒸发:如：阻蒸，电子束蒸发，激光束蒸发，高频诱导…(2)溅射:e.g.直流溅射，射频溅射，等离子增强，离子束，磁控溅射(3)离子镀(4)分子束外延MBE(MolecularBeamEpitaxy)b.CVD•APC

7、VD(AtmosphericpressureCVD)•LPCVD(LowpressureCVD)•PECVD(PlasmaenhancedCVD)•PCVD(PhotonCVD)•MOCVD(MetalOrganicCVD)c.DepositionfromSolutions•Sol-gel,LB,Spin…•Metalfilms(e.g.Ag)•Oxidefilms(SiO2-TiO2)光学薄膜真空镀膜技术一般采用物理气相沉积（PVD）技术。所以，我们主要针对PVD技术中的一些蒸发方式进行论述2、电子束蒸发原理电功率→电子动能→膜

8、料热能在极短时间内膜料温度上升到几千度!!2、电子枪结构优点:1.强磁场使二次电子减少；2.坩埚水冷,膜污染少；3.材料蒸汽分子动能高,膜致密；4.蒸发材料不分馏或分馏小；5.灯丝藏下面,不易污染,寿命长；6.有效抑制高压放电。缺点:1.价格高；2